De integraal van
f (x) = cosn (ax)
(n = oneven)

Trefwoorden/keywords: integraal/integral, integreren/integrate, f (x) = cosn (ax) (n = odd)
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van f (x) = cosn (ax) voor n = −1 (de rode lijn),
n = −3 (de oranje lijn), n = −5 (de groene lijn),
n = −7 (de paarse lijn) en n = −9 (de blauwe lijn), a = 1
Voor het integreren van deze functie ga ik gebruik maken van partieel integreren:
Vergelijking
Daarnaast dienen we de kettingregel van het differentiëren voor ogen te hebben:
Vergelijking
Vergelijking
De integraal wordt dan:
Vergelijking
Nu zitten we nog steeds met een integraal opgescheept, maar toch helpt dit ons verder. Laten we eens n = −3 invullen:
Vergelijking
De oplossing van de integraal van 1/cos x kun je elders vinden in de tabel met integralen. Dat brengt ons bij dit tussenresultaat:
Vergelijking
Vervolgens ga ik n = −5 invullen en direct het resultaat van n = −3 gebruiken:
Vergelijking
En dit resultaat gebruik ik bij n = −7:
Vergelijking
En tenslotte n = −9:
Vergelijking
De uitdaging is uiteraard om hierin de regelmaat te vinden en op te schrijven. Dat doe ik voor n = −9:
Vergelijking
Het dubbele faculteit-uitroepteken betekent dat alleen de oneven of even termen met elkaar vermenigvuldigd dienen te worden:
Vergelijking
Vergelijking
We kunnen het resultaat nog compacter schrijven als volgt:
Vergelijking
Ik ga die dubbele faculteiten omschrijven naar een enkele faculteit:
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van F (x) voor n = −1 (de rode lijn),
n = −3 (de oranje lijn), n = −5 (de groene lijn),
n = −7 (de paarse lijn) en n = −9 (de blauwe lijn), a = 1, c = 0